CN102673453A - 太阳能驱动的电动汽车座椅的制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种太阳能驱动的电动汽车座椅的制冷系统，属于制冷与空调工程技术领域。该系统包括动力单元、制冷单元和辅助单元，其中，动力单元包括太阳能集热器和热管；制冷单元包括容器R1、容器R2、引射器Y1、引射器Y2、蒸发器、冷凝器L1、冷凝器L2、电磁阀门及管道；辅助单元包括容器R3、电磁阀门及管道。动力单元收集和传递的热量主要用于为制冷单元和辅助单元提供使制冷工质汽化的动力，辅助单元用来保证制冷工质的循环。本发明的制冷系统在夏季可以吸收人体热量实现汽车内部空调座椅的制冷，其动力全部来自太阳能，能减少汽车内置空调的使用而降低制冷能耗，是一种全自动的节能环保设备。

Description

太阳能驱动的电动汽车座椅的制冷系统

技术领域

本发明是一种利用热管吸收太阳能加热液体工质，并通过液体工质的汽化和冷凝循环达到使汽车座椅制冷降温目的的制冷系统，属于制冷与空调工程技术领域。

背景技术

汽车空调每产生l冷吨的制冷量则需要消耗2马力的发动机功率，相当于家用空调的两倍。不同型号的汽车空调系统消耗的功率值是不相同的，一般随制冷量的增大而增大，但空调对汽车动力性的影响基本上在10～15%。如果启动了空调系统，由于压缩机需要消耗一定的功率，空调风扇还要工作，这都要耗用一定的发动机动力，每升汽油所行驶的里程就少得更多。

我国大部分地区为亚热带气候，夏季具有温度高、太阳日照时间长、照射量大的特点。如果将夏季白天室外的日照太阳能通过热管储存起来，并作用于液态工质，驱动系统工作，同时通过热管吸收人体热量实现蒸发器内液态工质汽化吸热，则能达到节能环保的效果。

热管为传热元件时，热管内部主要靠工质相变传热，热阻小，效率高，节能效果显著，热管管壁温度可以调节，可以独立改变蒸发段和冷凝段热流密度，热管具有热开关性能，不利条件下可以根据需要终止热交换进行，热管换热设备是二次间壁换热，可以避免冷、热流体的交叉污染，热管换热设备的冷、热段结构和位置布置可以非常灵活，适应各种复杂场合。利用热管的这些特性来实现自然热源与液态工质之间的热传导，可以克服温度分布不均匀和减少流动阻力而达到节能环保的目的。太阳能集热是太阳能热利用系统的核心部件，集热器外形有平板的，有真空管的，它们都有专门的吸热装置，吸收太阳能辐射，转化成热能，再将热能传递给制冷工质，使工质汽化，压力升高，驱动系统工作。另外，引射器不借助固体机械的压缩动作而能提高引射流体的压力，这是其最主要和最根本的性质。正是由于这种性质，引射器在工程中得到了广泛的应用。引射器结构简单，易于加工且成本较低。工作可靠性好，安装维护方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由太阳能驱动的电动汽车座椅的制冷系统，能够利用太阳能实现汽车座椅的制冷。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

太阳能驱动的电动汽车座椅的制冷系统，包括动力单元、制冷单元和辅助单元。动力单元包括太阳能集热器和热管，制冷单元包括容器R1、容器R2、引射器Y1、引射器Y2、蒸发器、冷凝器L1、冷凝器L2、电磁阀门及管道，辅助单元包括容器R3、电磁阀门及管道，其中，动力单元的热管分别连接到容器R1、容器R2和容器R3；所述容器R3分别通过电磁阀门与容器R1、容器R2、冷凝器L1和冷凝器L2相连；所述冷凝器L1通过电磁阀门分别与蒸发器和容器R1相连；所述引射器Y1分别与冷凝器L1和蒸发器相连，并通过电磁阀门与容器R1连接；所述冷凝器L2通过电磁阀门分别与所述蒸发器和容器R2相连；所述引射器Y2分别与冷凝器L2和所述蒸发器相连，并通过电磁阀门与容器R2连接。

所述动力单元收集和传递的热量主要用于为制冷单元和辅助单元提供使制冷工质汽化的动力，辅助单元用来保证制冷工质的循环。

本发明利用引射制冷特性进行制冷，夏季可以吸收太阳能现汽车内部空调座椅的制冷。本发明的制冷系统作为汽车空调系统的有效补充，具有调节座椅表面的温度的作用，最大限度的满足不同司乘人员在不同季节对座椅表面温度的要求，有助于驾乘人员保持充沛的精力和清醒的反应力。本发明的整个系统包括三组太阳能装置，三组装置相辅相成，可实现系统内部工质的循环利用，并且动力全部来自太阳能，从而减少汽车内置空调的使用而降低制冷能耗，是一种全自动的节能环保设备。

附图说明

图1是本发明制冷系统的原理示意图。

图2是本发明制冷系统的结构图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的电动汽车空调座椅制冷系统是由动力单元、制冷单元1、制冷单元2和辅助单元3组成。动力单元包括太阳能集热器和热管，热管通过传递太阳能产生热能为制冷单元和辅助单元3提供使制冷工质汽化的动力。制冷单元1由容器R1、引射器Y1、蒸发器、冷凝器L1和一些电磁阀管道组成；制冷单元2由容器R2、引射器Y2、蒸发器、冷凝器L2和一些阀门管道组成；辅助单元3由容器R3和一些阀门管道组成。

如图2所示，动力单元的热管分别连接到容器R1、容器R2和容器R3；容器R3分别通过电磁阀门F10、F9、F7和F8与容器R1、容器R2、冷凝器L1和冷凝器L2相连；冷凝器L1通过电磁阀门F3和电磁阀门F2分别与蒸发器和容器R1相连；引射器Y1分别与冷凝器L1和蒸发器相连，并通过电磁阀门F1与容器R1连接；冷凝器L2通过电磁阀门F4和F6分别与蒸发器和容器R2相连；引射器Y2分别与冷凝器L2和所述蒸发器相连，并通过电磁阀门F5与容器R2连接。

本发明制冷系统的具体工作过程如下：

首先制冷单元1开始工作，当容器R1内的条件达到工作要求的压力P和温度T时，容器R1中的制冷工质汽化，电磁阀F1、电磁阀F3自动开启，汽化的制冷工质以高速离开容器R1通向喷射孔，从而使引射口端压力下降，原来气液饱和的蒸发器中的气体制冷工质在压力差的作用下通过管道进入引射器Y1与来自容器R1的气体混合，同时蒸发器中为了补偿不断减少的气体，在蒸发器中的液态制冷工质从周围环境吸收热量不断地汽化，从而达到制冷的效果。两股在引射器Y1中的混合间混合的气流进入扩压管，压力进一步提升流入冷凝器L1中冷却，冷却的液体部分直接经电磁阀F3回流至蒸发器中，以补充蒸发器中损失的制冷工质。待容器R1和冷凝器L1中压力平衡时（即实际情况中容器R1和冷凝器L1中的压力差相差约2Kpa，引射器Y1工作效率很低或几乎不工作），引射器Y1停止工作，关闭电磁阀F1、F3。制冷单元1停止工作。

然后当容器R2、容器R3中的条件达到工作要求的温度T、压力P时，容器R2中的制冷工质汽化，电磁阀F2、F4、F5、F7、F9自动打开，制冷单元2和辅助单元3开始工作，汽化的制冷工质以高速离开容器R2通向喷射孔，从而使引射口端压力下降，原来气液饱和的蒸发器中的气体制冷工质在压力差的作用下通过管道进入引射器Y2与来自容器R2的气流相混合，同时蒸发器中为了补偿不断减少的气体，在蒸发器中的液态制冷工质从周围环境吸收热量不断地汽化，从而达到制冷的效果。两股在引射器Y2中混合间混合的气流进入扩压管，压力进一步提升流入冷凝器L2中冷却，冷却的液体部分直接经电磁阀F4回流至蒸发器中，以补充制冷工质。待容器R2和冷凝器L2中压力平衡时（即容器R2和冷凝器L2中的压力相差约2Kpa，引射器Y2工作效率很低或几乎不工作的实际情况），关闭电磁阀F4、F5。与此同时，容器R2通过电磁阀F9向容器R3中补充部分制冷工质；而容器R3则提供动力使冷凝器L1中的部分制冷工质回流到容器R1中。当容器R2与容器R3内压力达到平衡时，关闭电磁阀F2、F7，此时容器R2向容器R3的制冷工质补充结束，电磁阀F9关闭。制冷单元2停止工作。

接着制冷单元1和辅助单元3工作，电磁阀F1、F3、F6、F8、F10开启，制冷单元1除了通过电磁阀F10向容器R3中补充部分制冷工质外，其他过程与前面一致。而辅助单元3中的容器R3则提供动力使冷凝器L2中的部分制冷工质回流到容器R2中。当容器R1与容器R3内压力达到平衡时，关闭电磁阀F6、F8，此时容器R1向容器R3的制冷工质补充结束，电磁阀F10关闭。制冷单元1停止工作。

如上所述，制冷单元1和制冷单元2循环地工作，可以达到连续制冷的效果；辅助单元3持续地工作保证了制冷工质的循环。

Claims (1)

1.太阳能驱动的电动汽车座椅的制冷系统，包括动力单元、制冷单元和辅助单元；动力单元包括太阳能集热器和热管，制冷单元包括容器R1、容器R2、引射器Y1、引射器Y2、蒸发器、冷凝器L1、冷凝器L2、电磁阀门及管道，辅助单元包括容器R3、电磁阀门及管道，其特征在于，动力单元的热管分别连接到容器R1、容器R2和容器R3；所述容器R3分别通过电磁阀门与容器R1、容器R2、冷凝器L1和冷凝器L2相连；所述冷凝器L1通过电磁阀门分别与蒸发器和容器R1相连；所述引射器Y1分别与冷凝器L1和蒸发器相连，并通过电磁阀门与容器R1连接；所述冷凝器L2通过电磁阀门分别与所述蒸发器和容器R2相连；所述引射器Y2分别与冷凝器L2和所述蒸发器相连，并通过电磁阀门与容器R2连接。

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